14ЮКласифікації комп’ютерних мереж

У світі існують тисячі різноманітних комп’ютерних мереж. Найбільш істотними ознаками, що визначають тип мережі, є ступінь територіального розсередження, топологія і застосовані методи комутації. По ступеню розсередження комп’ютерні мережі поділяються на локальні, регіональні і глобальні.

У локальних мережах інформація передається на невелику відстань. Локальні мережі поєднують комп'ютери, що розташовані недалеко один від одного. Для передачі інформації використовуються високошвидкісний канал передачі даних, швидкість у якому приблизно така сама, як швидкість внутрішньої шини комп'ютера. Найбільш відомими типами локальних мереж є Ethernet і Token Ring.

Регіональні обчислювальні мережі розташовуються в межах визначеного територіального регіону (групи підприємств, міста, області і т.д.). Регіональні обчислювальні мережі мають багато спільного з ЛОМ, але вони по багатьох параметрах більш складні і комплексні. Підтримуючи великі відстані, вони можуть використовуватися для об’єднання декількох ЛОМ в інтегрованому мережеву систему.

Глобальні обчислювальні системи охоплюють територію держави чи декількох держав і видовжуються на сотні і тисячі кілометрів. Глобальні обчислювальні мережі часто з’єднують багато локальних і регіональних мереж. У порівнянні з локальними більшість глобальних мереж відрізняє повільна швидкість передачі і більш низька надійність. Найбільш відомою глобальною мережею є мережа Internet.

15. 15. Архітектура і топологія

Поняття архітектури мережі

Комп'ютерні мережі — це складні системи, які можуть включати різні компоненти, що з'єднані та взаємодіють між собою у різний спосіб. Набір основних компонентів мережі, характер їх взаємодії та спосіб з'єднання (топологія) залежать від архітектури мережі.

Архітектура мережі — це спосіб логічної, функціональної та фізичної організації її технічних і програмних засобів.

Розрізняють кілька мережних архітектур. Сьогодні найпоширеніші з них дві: однорангова та клієнт-серверна.

Розглянемо ці архітектури детальніше. Звернемо увагу на процес комунікації двох об'єктів мережі. Один із них надає певний ресурс (дані, програму, диск, принтер, модем, сканер), а інший — споживає його (читає дані, за¬пускає програму, записує інформацію на диск, друкує на принтері). Споживача ресурсу традиційно називають клієнтом, а постачальника — сервером (від англ. server — той, хто обслуговує). Однорангова та клієнт-серверна мережі різняться насамперед тим, як розподіляються в них ролі.

Однорангова мережа

Одноранговою називають мережу, в якій усі комп'ютери рівноправні, кожен із них має можливість використовувати певні ресурси інших підключених до мережі комп'ютерів або пристроїв і надавати їм доступ до своїх ресурсів

Кожний користувач самостійно визначає, хто і як зможе скористатися ресурсами його комп'ютера, а також інформацією, що на ньому зберігається.

Однорангова мережа — це така мережа, в якій усі комп'ютери рівноправні.

Централізоване керування доступом до однорангової мережі та її ресурсами неможливе — усі параметри, призначені для керування доступом потрібно встановлювати на кожному комп'ютері окремо. Однорангові мережі прийнятні для дому та малих офісів, де комп'ютерів небагато (у межах десятка).

Клієнт-серверна мережа

У клієнт-серверній мережі одні пристрої відіграють роль лише клієнтів, а інші — лише серверів. Клієнти спільно використовують певні ресурси (принтер, файли на сервері, модем), а сервер керує доступом до цих ресурсів

Обидва терміни («клієнт» та «сервер») застосовні як до пристроїв, так і до програмного забезпечення, тобто у клієнт-серверній архітектурі є програми-клієнти та програми-сервери. Прикладами клієнтських програм можуть бути браузер, програма обробки електронної пошти, текстовий і табличний процесори, а прикладами сервер- них програм — система керування базою даних, програмне забезпечення веб-сервера та поштового сервера.

Клієнт-серверна мережа — це мережа, у якій пристрої є або клієнтами, або серверами.

Кількість комп'ютерів у клієнт-серверних мережах може бути різною — від кількох до сотень або тисяч. Керують такими мережами адміністратори, які мають значно більші права, ніж звичайні користувачі.

Мережа на основі сервера може надавати широкий спектр послуг, серед яких є такі, які важко або неможливо отримати в одноранговій мережі. Крім того, клієнт-серверна мережа є більш захищеною та зручнішою в керуванні.

Мережні топології

Як ви вже знаєте, мережі можуть охоплювати різні за площею території та містити різну кількість комп'ютерів. Під час створення мережі, звичайно, слід враховувати особливості будівель, розміщення обладнання, відстані, на які передаватимуться дані, та багато інших факторів. Кожна мережа певною мірою унікальна, а отже, у світі безліч різних мереж. Описати їх можливі конфігурації допомагає поняття мережної топології.

Мережна топологія — це схема з'єднання пристроїв, що входять до складу мережі

Виділяють чотири основні топології, які різняться між собою можливостями та вартістю реалізації:

• «зірка» — у мережі використовується спеціаль¬ний пристрій, через який до неї підключено всі інші пристрої

• «шина» — усі пристрої послідовно підключено до одного кабелю — шини

• «кільце» — пристрої послідовно з'єднано один з одним, останній пристрій підключено до першого

• «сітка» — кожен комп'ютер або пристрій з'єднано з одним або кількома пристроями мережі, іноді — з усіма

Типологія

Мережева топологія — опис конфігурації мережі, схема розта-шування і з‘єднання мережевих пристроїв

Локальні мережі класифікуються за топологією (topology), яка описує структуру мережі. Дві складові поняття

16.

Архітектура клієнт-сервер є одним із архітектурних шаблонів програмного забезпечення та є домінуючою концепцією у створенні розподілених мережних застосувань і передбачає взаємодію та обмін даними між ними. Вона передбачає такі основні компоненти:

набір серверів, які надають інформацію або інші послуги програмам, які звертаються до них;

набір клієнтів, які використовують сервіси, що надаються серверами;

мережа, яка забезпечує взаємодію між клієнтами та серверами.

Сервери є незалежними один від одного. Клієнти також функціонують паралельно і незалежно один від одного. Немає жорсткої прив'язки клієнтів до серверів. Більш ніж типовою є ситуація, коли один сервер одночасно обробляє запити від різних клієнтів; з другого боку, клієнт може звертатися то до одного сервера, то до іншого. Клієнти мають знати про доступні сервери, але можуть не мати жодного уявлення про існування інших клієнтів.

Загальноприйнятим є положення, що клієнти та сервери – це перш за все програмні модулі. Найчастіше вони знаходяться на різнихкомп'ютерах, але бувають ситуації, коли обидві програми – і клієнтська, і серверна, фізично розміщуються на одній машині; в такій ситуації сервер часто називається локальним.

Обов'язки та взаємодія

Модель клієнт-серверної взаємодії визначається перш за все розподілом обов'язків між клієнтом та сервером. Логічно можна виокремити три рівні операцій:

• рівень представлення даних, який по суті являє собою інтерфейс користувача і відповідає за представлення даних користувачеві і введення від нього керуючих команд;

• прикладний рівень, який реалізує основну логіку застосування і на якому здійснюється необхідна обробка інформації;

• рівень управління даними, який забезпечує зберігання даних та доступ до них.

Дворівнева клієнт-серверна архітектура передбачає взаємодію двох програмних модулів – клієнтського та серверного. В залежності від того, як між ними розподіляються наведені вище функції, розрізняють:

• модель тонкого клієнта, в рамках якої вся логіка застосування та управління даними зосереджена на сервері. Клієнтська програма забезпечує тільки функції рівня представлення;

• модель товстого клієнта, в якій сервер тільки керує даними, а обробка інформації та інтерфейс користувача зосереджені на стороні клієнта. Товстими клієнтами часто також називають пристрої з обмеженою потужністю: кишенькові комп’ютери, мобільні телефони та ін.

Трирівнева клієнт-серверна архітектура, яка почала розвиватися з середини 90-х років, передбачає відділення прикладного рівня від управління даними. Відокремлюється окремий програмний рівень, на якому зосереджується прикладна логіка застосування. Програми проміжного рівня можуть функціонувати під управлінням спеціальних серверів застосувань, але запуск таких програм може здійснюватися і під управлінням звичайного веб-сервера. Нарешті, управління даними здійснюється сервером даних.

Для роботи з системою користувач використовує стандартне програмне забезпечення – звичайний браузер. Це позбавляє його необхідності завантажувати та інсталювати спеціальні програми (хоча інколи така необхідність все-таки виникає). Але користувачеві слід надати в розпорядженні інтерфейс, який дозволяв би йому взаємодіяти з системою і формувати запити до неї. Форми, що визначають цей інтерфейс, розміщуються на веб-сторінках та завантажуються разом з ними.

Веб-оглядач формує запит та пересилає його до сервера, який здійснює обробку. При необхідності сервер викликає серверні програмні модулі, які забезпечують обробку запиту і в разі потреби звертаються до сервера даних. Сервер даних здійснює операції з даними, що зберігаються в системі та складають її інформаційну основу. Зокрема, він може здійснити вибірку з інформаційної бази відповідно до запиту та передати її модулю проміжного рівня для подальшої обробки. Дані, з якими працює сервер даних, найчастіше організовані як реляційна база даних.

Найчастіше веб-сервер і серверні модулі проміжного рівня розміщуються на одному комп'ютері, хоч і являють собою окремі і логічно незалежні програмні модулі.

17. Локальна мережа являє собою систему розподiленої обробки iнформацiї, яка складається як мiнiмум з двох комп’ютерiв, що взаємодiють мiж собою при допомозi спецiальних засобiв зв’язку. Комп’ютери, що входять до складу мережi, виконують досить широке коло функцiй, основними з яких є:

· органiзацiя доступу до мережi;

· управлiння передачею iнформацiї;

· надання обчислювальних ресурсiв i послуг абонентам мережi.

В свою чергу, засоби зв’язкупокликанi забезпечити надiйну передачу iнформацiї мiж комп’ютерами мережi.

Звичайно, комп’ютерна мережа може складатися i з двох комп’ютерiв, але, як правило, їх кiлькiсть в мережi бiльша. При цьому комп’ютерна мережа не являє собою просте об’єднання комп’ютерiв – це досить складна система. Будь-яка комп’ютерна мережа характеризується (рис.1) топологiєю, протоколами, iнтерфейсами, мережевими технiчними та програмними засобами.

				Локальна мережа
Технiчнi засоби		Iнтерфейси		Топологiя		Протоколи			Програмнi засоби

Рис.1. Основнi компоненти архiтектури локальної комп’ютерної мережi.

Топологiя комп’ютерної мережi вiдображає структуру зв’язкiв мiж її основними функцiональними елементами. В залежностi вiд компонентiв, що розглядаються, розрiзняють фiзичну i логiчну структури локальних мереж. Фiзична структура визначає топологiю фiзичних з’єднань мiж комп’ютерами. Логiчна структура визначає логiчну органiзацiю взаємодiї комп’ютерiв мiж собою. Доповнюючи одна одну, фiзична та логiчна структури дають найбiльш повне уявлення про комп’ютерну мережу.

Пiд мережевими технiчними засобами маються на увазi рiзноманiтнi пристрої, що забезпечують об’єднання комп’ютерiв в єдину комп’ютерну мережу.

Протоколи являють собою правила взаємодiї функцiональних елементiв мережi.

Iнтерфейси – засоби узгодження функцiональних елементiв мережi. Слiд звернути увагу, що в якостi функцiональних елементiв можуть виступати як окремi пристрої, так i програмнi модулi. Вiдповiдно до цього iснують апаратнi та програмнi iнтерфейси.

Мережевi програмнi засоби здiйснюють управлiння роботою комп’ютерної мережi i забезпечують вiдповiдний iнтерфейс з користувачами. До мережевих програмних засобiв належать мережевi операцiйнi системи i допомiжнi (сервiснi) програми.

Кожна з складових локальної мережi характеризує її окремi властивостi, i тiльки їх сукупнiсть визначає всю мережу в цiлому. Таким чином, вибiр локальної мережi полягає у виборi її топологiї, протоколiв, апаратних засобiв та мережевого програмного забезпечення. Кожен з цих компонентiв є вiдносно незалежним. Наприклад, мережi з однаковою топологiєю можуть використовувати рiзнi методи доступу, протоколи i мережеве програмне забезпечення. В свою чергу, в рiзних мережах можуть використовуватись однаковi протоколи i (або) мережеве програмне забезпечення. Це, з однiєї сторони, розширює можливостi вибору найоптимальнiшої структури мережi, а з iншої – ускладнює цей процес.

18.

Відповідно до введеного визначення корпоративної мережі її склад в загальному випадку утворюють наступні функціональні елементи:

Рис. 1.1 - Функціональні компоненти корпоративних мереж

Рис. 1.5 - Узагальнена структура корпоративної мережі

Рис. 1.6 - Система керування корпоративною мережею

Рис. 1.7 - Спрощена структура корпоративної мережі

19.-----